多孔BN-SiO2-Si3N4復合材料的可控制備與介電性能研究.pdf

1、近幾年來，航空航天技術發(fā)展迅速，各國對天線和電磁干擾系統(tǒng)的研究越來越深入，天線窗天線罩透波材料在軍事和商業(yè)領域成為各國研究的重點。目前，陶瓷及陶瓷基復合材料以其優(yōu)異的介電性能和力學性能得到了國內外極大的關注。多孔Si3N4復合陶瓷具有優(yōu)異的力學性能、抗熱震性能、耐火性能，以及較低的介電常數(shù)，是透波材料的優(yōu)異候選材料。
　　 本論文以Si3N4、BN和SiO2優(yōu)異的力學和介電性能為基礎，采用添加造孔劑方法、無壓燒結工藝，制備出多孔

2、BN/SiO2/Si3N4復合陶瓷材料。并且分析了燒結溫度、造孔劑含量、BN加入量、SiO2加入量等因素對材料的彎曲強度、彈性模量、斷裂韌性、熱學性能和介電性能的影響。
　　 本課題采用A12O3和Y2O3為燒結助劑，硬脂酸作為造孔劑，制備了多孔氮化硅陶瓷。結果表明:隨著燒結溫度的升高，材料的致密度升高，彎曲強度變大。比較得知，在燒結溫度為1500℃時，Si3N4陶瓷材料具有較高的氣孔率26％，強度高達200MPa，添加了10w

3、t％硬脂酸時，多孔氮化硅的氣孔率高達35％，強度為207MPa，氣孔率升高。利用X射線衍射儀和熱場發(fā)射掃描電鏡對材料的微觀結構進行觀察，發(fā)現(xiàn):氣孔主要是由交錯著的塊狀體搭建而成，隨著燒結溫度的升高，氣孔率降低，氣孔變小;隨著造孔劑質量分數(shù)的增加，氣孔率越來越高，并且添加硬脂酸后的燒結體中氣孔分布均勻。
　　 為了改善多孔Si3N4作為天線罩材料的介電性能和熱學性能，在前面實驗的基礎上加入BN和SiO2，制備了BN/SiO2-Si